化工工艺流程—非金属矿物加工
热点1 含氯化合物的加工技术
1.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O；②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较安全；③HClO2可看成是强酸。
(1)160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为________，若要计算该溶液溶质的质量分数，还需要的一个条件是_______________________________。
(2)在发生器中鼓入空气的作用可能是________(填序号)。A．将SO2氧化成SO3，增强酸性
B．稀释ClO2以防止爆炸C．将NaClO3氧化成ClO2
(3)吸收塔内的反应的化学方程式为____________，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是防止H2O2分解，写出H2O2分解的化学方程式：_________________________。
(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单的实验方法是________________________。
(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是________(填序号)。
A．Na2O2 B．Na2S C．FeCl2 D．PbO(悬浊液)
(6)从滤液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的实验操作依次是________(填序号)。
A．蒸馏 B．蒸发 C．灼烧 D．过滤 E．冷却结晶
要得到更纯的NaClO2·3H2O晶体必须进行的操作是________(填操作名称)。
热点2 含氮化合物的加工技术
2. 某一化工厂的生产流程如下图：
(1)L、M的名称分别是____________、____________。
(2)G―→H过程中为什么通入过量空气：____________。
(3)用电子式表示J：_____________________________。
(4)写出饱和食盐水、E、F生成J和K(此条件下K为沉淀)的化学方程式：____________________________，要实现该反应，你认为应该如何操作：______________________。
热点3 含硫矿物的加工
3.“低碳”既是时尚，也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：
请回答下列问题：
(1)工艺操作①、②分别为
(2)工业合成氨的化学方程式为：_______________。
(3)写出生成“产品”的离子方程式：_________________________________________。
(4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是__________________________。
(5)副产品的化学式为。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是 。
1. (1)4 mol·L－1 该溶液的密度
△
(2)B (3)2NaOH＋2ClO2＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2 2H2O2=====2H2O＋O2↑
(4)连续测定吸收塔内溶液的pH (5)AD(6)BED或ED 重结晶
2. (1)硝酸铵 碳酸钠 (2)提高NO的转化率（3）略
(4)NH3＋H2O＋NaCl＋CO2=NaHCO3↓＋NH4Cl 向饱和的食盐水中先通入足量的NH3，再通入足量的CO2
3. (1)将空气液化后蒸馏分离出氧气，获得氮气 过滤(2)N2＋3H2==2NH3
＋－(3)CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋2NH4＋SO24
(4)用湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3(或其他可行的方法)(5)CaO CO2
6.哈伯法合成氨是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol。试回答下列问题：
(1)在298 K时，将10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中，为何放出的热量小于924 kJ？ ___________________________________________。
(2)工业上利用天然气合成氨的工艺流程图如下：
依据上述流程，完成下列填空：
①天然气脱硫时的化学方程式是______________。
②n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9 n mol，产生H2用含n的代数式表示)。
③该合成氨工艺能直接生成H2、N2的原料是 ，可循环利用的辅助原料有 。
6 (1)因为该反应是可逆反应，10 mol N2与30 mol H2不可能完全反应生成NH3，所以放出的热量小于924 kJ,(2)①3H2S＋2Fe(OH)3===Fe2S3＋6H2O ②2.7n ③CH4、H2O、空气 K2CO3、Fe(OH)3
7.Ⅰ.某硝酸厂附近的空气主要污染物为氮的氧化物。为了保护环境和综合利用，可采用氨—碱两级吸收法。此法兼有碱吸收和氨吸收两法的优点，其吸收工艺流程如下：
(1)排空物质的主要成分为______________。
(2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是____________________________________________。
(3)从吸收塔排出的混合液的用途之一为______
_________________________________________。
Ⅱ.空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物。研究人员设计了同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法，将其转化为硫酸和硝酸，工艺流程如下：
各室中发生的反应如下：
氧化室：
NO2(g)＋SO2(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)＋NO(g) ΔH＝a kJ/mol。
清除室：NO(g)＋NO2(g)===N2O3(g) ΔH＝b kJ/mol；N2O3(g)＋2H2SO4(l)===2NOHSO4(s)＋H2O(l)
ΔH＝c kJ/mol。
分解室：4NOHSO4(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4H2SO4(l)＋4NO2(g) ΔH＝d kJ/mol。 回答下列问题：
(1)物质①和②分别为(写化学式、
(2)写出SO2、O2和H2O反应生成H2SO4的热化学方程式：______________________________________。
Ⅰ.(1)N2、O2(只填N2也算对)
(2)使氨气和污染的空气充分混合
(3)用作肥料
Ⅱ.(1)NO2 H2SO4
(2)2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(l)
ΔH＝(2a＋2b＋2c＋d) kJ/mol
3. 硼的制备及其化合物的关系如下图所示(已知硼酸是白色片状晶体，溶解度很小，在水中的电离方程式为H3BO3＋H2O[B(OH)4]＋H)：
－＋
(1)操作1的名称为___________________________。
(2)硼酸为(填“一元”、“二元”或“三元”)酸；步骤③中镁过量使B2O3充分反应，得粗硼，那么粗硼中的主要杂质是___________________________________。
(3)硼酸和甲醇反应生成硼酸酯的化学方程式为：方程式为_________________________________________________。
(4)已知：B2O3(s)＋H2O(g)===2HBO2(g)
ΔH＝a
kJ/mol
B2O3(s)＋3H2O(l)===2H3BO3(aq) ΔH＝b kJ/mol
H2O(l)===H2O(g) ΔH＝c kJ/mol
那么HBO2(g)＋H2O(l)===H3BO3(aq) ΔH＝。
(5)已知硼既能和酸反应又能和碱反应，化学性质类似于铝；请写出硼与氢氧化钠反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。
答案 (1)过滤 (2)一元 Mg、MgO、Mg3B2 (3)H3BO3＋3CH3OH B(OCH3)3
973K
＋3H4B＋3O(4)b－a－c2O 2=====2B2O3 2kJ/mol
(5) 2B＋2NaOH＋6H2O ===2NaBO2＋3H2↑＋4H2O
化工工艺流程—非金属矿物加工
热点1 含氯化合物的加工技术
1.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O；②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较安全；③HClO2可看成是强酸。
(1)160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为________，若要计算该溶液溶质的质量分数，还需要的一个条件是_______________________________。
(2)在发生器中鼓入空气的作用可能是________(填序号)。A．将SO2氧化成SO3，增强酸性
B．稀释ClO2以防止爆炸C．将NaClO3氧化成ClO2
(3)吸收塔内的反应的化学方程式为____________，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是防止H2O2分解，写出H2O2分解的化学方程式：_________________________。
(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单的实验方法是________________________。
(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是________(填序号)。
A．Na2O2 B．Na2S C．FeCl2 D．PbO(悬浊液)
(6)从滤液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的实验操作依次是________(填序号)。
A．蒸馏 B．蒸发 C．灼烧 D．过滤 E．冷却结晶
要得到更纯的NaClO2·3H2O晶体必须进行的操作是________(填操作名称)。
热点2 含氮化合物的加工技术
2. 某一化工厂的生产流程如下图：
(1)L、M的名称分别是____________、____________。
(2)G―→H过程中为什么通入过量空气：____________。
(3)用电子式表示J：_____________________________。
(4)写出饱和食盐水、E、F生成J和K(此条件下K为沉淀)的化学方程式：____________________________，要实现该反应，你认为应该如何操作：______________________。
热点3 含硫矿物的加工
3.“低碳”既是时尚，也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：
请回答下列问题：
(1)工艺操作①、②分别为
(2)工业合成氨的化学方程式为：_______________。
(3)写出生成“产品”的离子方程式：_________________________________________。
(4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是__________________________。
(5)副产品的化学式为。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是 。
1. (1)4 mol·L－1 该溶液的密度
△
(2)B (3)2NaOH＋2ClO2＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2 2H2O2=====2H2O＋O2↑
(4)连续测定吸收塔内溶液的pH (5)AD(6)BED或ED 重结晶
2. (1)硝酸铵 碳酸钠 (2)提高NO的转化率（3）略
(4)NH3＋H2O＋NaCl＋CO2=NaHCO3↓＋NH4Cl 向饱和的食盐水中先通入足量的NH3，再通入足量的CO2
3. (1)将空气液化后蒸馏分离出氧气，获得氮气 过滤(2)N2＋3H2==2NH3
＋－(3)CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋2NH4＋SO24
(4)用湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3(或其他可行的方法)(5)CaO CO2
6.哈伯法合成氨是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol。试回答下列问题：
(1)在298 K时，将10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中，为何放出的热量小于924 kJ？ ___________________________________________。
(2)工业上利用天然气合成氨的工艺流程图如下：
依据上述流程，完成下列填空：
①天然气脱硫时的化学方程式是______________。
②n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9 n mol，产生H2用含n的代数式表示)。
③该合成氨工艺能直接生成H2、N2的原料是 ，可循环利用的辅助原料有 。
6 (1)因为该反应是可逆反应，10 mol N2与30 mol H2不可能完全反应生成NH3，所以放出的热量小于924 kJ,(2)①3H2S＋2Fe(OH)3===Fe2S3＋6H2O ②2.7n ③CH4、H2O、空气 K2CO3、Fe(OH)3
7.Ⅰ.某硝酸厂附近的空气主要污染物为氮的氧化物。为了保护环境和综合利用，可采用氨—碱两级吸收法。此法兼有碱吸收和氨吸收两法的优点，其吸收工艺流程如下：
(1)排空物质的主要成分为______________。
(2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是____________________________________________。
(3)从吸收塔排出的混合液的用途之一为______
_________________________________________。
Ⅱ.空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物。研究人员设计了同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法，将其转化为硫酸和硝酸，工艺流程如下：
各室中发生的反应如下：
氧化室：
NO2(g)＋SO2(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)＋NO(g) ΔH＝a kJ/mol。
清除室：NO(g)＋NO2(g)===N2O3(g) ΔH＝b kJ/mol；N2O3(g)＋2H2SO4(l)===2NOHSO4(s)＋H2O(l)
ΔH＝c kJ/mol。
分解室：4NOHSO4(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4H2SO4(l)＋4NO2(g) ΔH＝d kJ/mol。 回答下列问题：
(1)物质①和②分别为(写化学式、
(2)写出SO2、O2和H2O反应生成H2SO4的热化学方程式：______________________________________。
Ⅰ.(1)N2、O2(只填N2也算对)
(2)使氨气和污染的空气充分混合
(3)用作肥料
Ⅱ.(1)NO2 H2SO4
(2)2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(l)
ΔH＝(2a＋2b＋2c＋d) kJ/mol
3. 硼的制备及其化合物的关系如下图所示(已知硼酸是白色片状晶体，溶解度很小，在水中的电离方程式为H3BO3＋H2O[B(OH)4]＋H)：
－＋
(1)操作1的名称为___________________________。
(2)硼酸为(填“一元”、“二元”或“三元”)酸；步骤③中镁过量使B2O3充分反应，得粗硼，那么粗硼中的主要杂质是___________________________________。
(3)硼酸和甲醇反应生成硼酸酯的化学方程式为：方程式为_________________________________________________。
(4)已知：B2O3(s)＋H2O(g)===2HBO2(g)
ΔH＝a
kJ/mol
B2O3(s)＋3H2O(l)===2H3BO3(aq) ΔH＝b kJ/mol
H2O(l)===H2O(g) ΔH＝c kJ/mol
那么HBO2(g)＋H2O(l)===H3BO3(aq) ΔH＝。
(5)已知硼既能和酸反应又能和碱反应，化学性质类似于铝；请写出硼与氢氧化钠反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。
答案 (1)过滤 (2)一元 Mg、MgO、Mg3B2 (3)H3BO3＋3CH3OH B(OCH3)3
973K
＋3H4B＋3O(4)b－a－c2O 2=====2B2O3 2kJ/mol
(5) 2B＋2NaOH＋6H2O ===2NaBO2＋3H2↑＋4H2O